日本東北大學與物質材料研究機構(NIMS)合作開發出適用於鎂電池(Rechargeable Magnesium Battery; RMB)的非晶質氧化物正極材料，並已確認利用新材料試作的RMB在室溫下可進行200次以上的充放電循環。鎂電池因兼具安全性、低成本與高能量密度而備受關注。由於鎂(Mg)資源相對豐富，在材料供應方面也具有穩定性。然而，若要實現高能量密度，正極材料須使用能提供高電動勢的氧化物。鎂電池雖可在加熱狀態下作為蓄電池運作，但在室溫般的低溫條件下，Mg離子卻幾乎無法移動，以致難以發揮電池的效能。
此次東北大學等透過「離子交換反應」導入陽離子空孔，並結合「微細粒子合成法」，成功開發出能在室溫下允許Mg離子嵌入/脫離的新型氧化物正極材料。具體而言，研究團隊利用離子交換反應，將材料中原有的「一價陽離子」置換為「二價Mg離子」，藉此在材料內部導入大量作為Mg離子通道的陽離子空孔。
若以「▢」表示空孔，新材料的化學式為「Mg0.33▢0.33Ti0.11Mo0.22O (MTMO)」。此外，透過「溶液燃燒法」與「固相反應法」等方法，成功合成直徑小於10 nm的粒子，促使Mg離子能更快速移動。研究團隊也針對「循環特性」改善的原因進行驗證，認為關鍵在於其「非晶質」結構。由於非晶質的原子排列不規則，即使Mg離子嵌入後，也不易轉變為岩鹽型結構，因此能抑制劣化。同時，材料中所含的鈦(Ti)與鉬(Mo)元素本身也不易形成岩鹽型結構，進一步降低了劣化風險。
研究團隊利用開發的MTMO正極材料，搭配高性能電解液（Mg［B(HFIP)4］2 鹽的三乙二醇二甲醚(Triglyme)溶液）與鎂金屬負極，試作了RMB。經實證確認，利用新電池能驅動操作電壓2.5V以上的藍色發光二極體，且經過200次以上的充放電後仍能維持最大容量的75%，循環壽命相較於同類電池提升8倍以上。今後研究團將進一步解決「電壓穩定化」與「庫倫效率提升」等課題，並與相關領域的專家合作，推動此項技術的早期實用化。